(57)【要約】【課題】従来の技術による諸問題を解決するための画像品質を改善する装置を提供する。【解決手段】装置は、ピクセルを非ブロック化する非ブロック化装置と、非ブロック化装置にカップリングされ、非ブロック化後に該ピクセルに対して輪郭強調を行う輪郭強調装置とを含む。【選択図】図２
0003126251.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ピクセルを非ブロック化する非ブロック化装置と、
非ブロック化装置にカップリングされ、非ブロック化後に該ピクセルに対して輪郭強調を行う輪郭強調装置とを含むことを特徴とする画像品質を改善する画像処理装置。
【請求項２】
前記非ブロック化装置は更に比較装置を含み、該比較装置は、該ピクセルと隣接ピクセルの画素値の差が第一画素差より小さいか、及び該ピクセルと隣接した２つのピクセルの間の画素値の差が第二画素差より小さいかを比較して判断することを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記非ブロック化装置は更に補償装置を含み、該補償装置は、該ピクセルがブロック境界に位置するかを判断し、ブロック境界の条件に応じて非ブロック化を行うことを特徴とする請求項２記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記輪郭強調装置は、該ピクセルと隣接ピクセルの差に基づいて該ピクセルがブロック境界に位置するかを判断したうえ、輪郭強調の実行可否を決めることを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記輪郭強調装置は、該ピクセルと隣接ピクセルの差に基づいて輪郭強調を行うことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記輪郭強調装置は更に、
該ピクセルの輪郭強度を計算する輪郭検出モジュールと、
輪郭検出モジュールにカップリングされ、該ピクセルの輪郭強度を輪郭値に変換する輪郭比較モジュールと、
該ピクセルがブロック境界に位置するかを判断したうえ、該ピクセルの属するブロック境界の条件に応じて輪郭強調の利得値を設定する利得判断モジュールと、
輪郭比較モジュールと利得判断モジュールにカップリングされ、該ピクセルの画素値、輪郭強調の利得値及び輪郭値に基づいて輪郭強調を行う強調モジュールとを含むことを特徴とする請求項１記載の画像処理装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この考案は画像品質を改善する装置に関し、特に非ブロック化と輪郭強調を順次に実行する画像処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現行の画像符号化方式はブロックを単位にして画像をエンコードすることが多い。データ圧縮率を高めるためには、各ブロックのデータに対して量子化演算を行わなければならない。それによって、デコード後の画像のブロック境界には不連続が生じ、このことはブロック化現象と呼ばれる。
【０００３】
ブロック化現象を低減させ、画像品質を改善すべく、最先端の画像符号化方式Ｈ．２６４は開発された。Ｈ．２６４は各ブロック間の不連続程度として境界強度を計算するとともに、量子化パラメーターの閾値を利用して、不連続の境界がブロック化現象によるものかまたは本来画像の境界であるかを判断したうえ、境界強度に応じて種々の強度を有するフィルターを提供することを内容とする。詳しくはＨ．２６４の規格書を参照する。Ｈ．２６４の非ブロック化処理は画像品質を確実に改善できるが、演算量が膨大であることに致命的な欠点を有する。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
この考案は前述の問題を解決するための画像品質を改善する装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この考案は画像品質を改善する画像処理装置を提供する。該装置は、ピクセルを非ブロック化する非ブロック化装置と、非ブロック化装置にカップリングされ、非ブロック化後に該ピクセルに対して輪郭強調を行う輪郭強調装置とを含む。
【考案の効果】
【０００６】
この考案は非ブロック化と輪郭強調を統合することにより、高圧縮比で圧縮された画像の品質を改善する。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
かかる装置の特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図を参照して以下に説明する。
【０００８】
以下の説明は８×８のブロックを例にして画像の符号化を説明する。図１を参照する。図１は８×８のブロックを表す説明図である。図１によれば、ブロック内のピクセルを座標[ｊ][ｉ]で表し、ブロックの境界を８つの部分にＡ〜Ｈに分ける。ブロック境界Ａの範囲はｉ＝０、ｊ＝１〜６、ブロック境界Ｂの範囲はｉ＝７、ｊ＝１〜６、ブロック境界Ｃの範囲はｉ＝１〜６、ｊ＝７、ブロック境界Ｄの範囲はｉ＝１〜６、ｊ＝０、ブロック境界Ｅの範囲はｉ＝０、ｊ＝０、ブロック境界Ｆの範囲はｉ＝０、ｊ＝７、ブロック境界Ｇの範囲はｉ＝７、ｊ＝７、ブロック境界Ｈの範囲はｉ＝７、ｊ＝０である。
【０００９】
図２を参照する。図２はこの考案による画像プロセッサー１０を表す説明図である。画像プロセッサー１０は非ブロック化装置１２と輪郭強調装置１４を含む。非ブロック化装置１２は比較装置１２１と補償装置１２２を備え、輪郭強調装置１４は輪郭検出モジュール１４１、輪郭比較モジュール１４２、強調モジュール１４３と利得モジュール１４４を備える。その動作について詳しくは後述を参照する。
【００１０】
図３を参照する。図３はこの考案による非ブロック化方法のフローチャートである。この考案による非ブロック化方法は以下の通りである。
【００１１】
ステップ３００：画像を受信する。
ステップ３１０：特定のピクセルと隣接ピクセルの差が所定の判断式に合致するか否かを判断する。合致すればステップ３２０を実行し、合致しなければステップ３１２を実行する。
【００１２】
この場合、ピクセルと隣接ピクセルの画素値の差は比較装置１２１で比較される。所定の判断式とは下記のものである。
(delta1<  thrsh1)  &(delta2<  thrsh2)&  (delta3<  thrsh3)
この考案では、thrsh1、thrsh2、thrsh3の値はいずれも１００とされる。
【００１３】
非ブロック化の補償が垂直方向に沿って行われる場合、該ピクセルの水平方向にある隣接ピクセルを比較する。その演算式は以下の通りである。
delta1=(float)  fabs((double)  (SY[j][i-1])-SY[j][i]))
delta2=(float)  fabs((double)  (SY[j][i])-SY[j][i+1]))
delta3=(float)  fabs((double)  (SY[j][i-1])-SY[j][i+1]))
【００１４】
非ブロック化の補償が水平方向に沿って行われる場合、該ピクセルの垂直方向にある隣接ピクセルを比較する。その演算式は以下の通りである。
delta1=(float)  fabs((double)  (SY[j-1][i])-SY[j][i]))
delta2=(float)  fabs((double)  (SY[j][i])-SY[j+1][i]))
delta3=(float)  fabs((double)  (SY[j-1][i])-SY[j+1][i]))
【００１５】
前記３つのdelta値がそれぞれの閾値より小さい場合、該ピクセルと隣接ピクセルの間にはブロック化現象が生じるため、ステップ３２０を実行する。反対に閾定値より大きい場合、該ピクセルと隣接ピクセルの差は本来の画像によるものである。その場合、ピクセルを補償せずにステップ３１２を実行する。
【００１６】
ステップ３１２：結果ＲＳＹをピクセルの画素値に設定する。例えばＲＳＹ[ｊ][ｉ]＝ＳＹ[ｊ][ｉ]。そのうちＲＳＹは非ブロック化後の画素値を表し、ＳＹは初期画素値を表す。続いてステップ３４０を実行する。
ステップ３２０：ピクセルが図１のブロック境界Ａ〜Ｈに位置するか否かを判断する。「はい」であればステップ３３０を実行し、「いいえ」であればステップ３１２を実行する。
【００１７】
ピクセルがブロック境界Ａ〜Ｈに位置するか否かは補償装置１２２で判断される。ピクセルがブロック境界Ａ〜Ｈのいずれかに属すれば、ステップ３３０を実行する。それと逆にいずれにも属しなければ、ステップ３１２を実行して、その結果ＲＳＹを該ピクセルの画素値として設定する。例えばＲＳＹ[ｊ][ｉ]＝ＳＹ[ｊ][ｉ]。
【００１８】
ステップ３３０：ブロック境界の条件に応じてピクセルを非ブロック化する。
ステップ３４０：非ブロック化されたピクセルの画素値を輪郭強調装置１４に出力する。
ステップ３３０において、補償装置１２２はピクセルのあるブロック境界の条件に応じて補償を行う。この実施例では、各ブロック境界の補償方法は以下の通りである。
ブロック境界Ａ：
RSY[j][i]=0.1667*(SY[j][i-1]+2*SY[j][i]+2*SY[j][i+1]+  SY[j][i+2])
ブロック境界Ｂ：
RSY[j][i]=0.1667*(SY[j][i-1]+2*SY[j][i]+2*SY[j][i+1]+  SY[j][i+2])
RSY[j][i-1]=0.2*(2*SY[j][i-1]+SY[j][i]+SY[j][i+1]+  SY[j][i+2])
ブロック境界Ｃ：
RSY[j][i]=0.2*(SY[j-2][i]+2*SY[j-1][i]+2*SY[j][i])
RSY[j-1][i]=0.25*(SY[j-2][i]+2*SY[j-1][i]+SY[j][i])
ブロック境界Ｄ：
RSY[j][i]=0.2*(SY[j-2][i]+2*SY[j-1][i]+2*SY[j][i])
ブロック境界Ｅ：
RSY[j][i]=0.2*(2*SY[j][i]+SY[j][i-1]+SY[j-1][i-1]+  SY[j-1][i])
ブロック境界Ｆ：
RSY[j][i]=0.2*(2*SY[j][i]+SY[j][i-1]+SY[j+1][i-1]+  SY[j+1][i])
ブロック境界Ｇ：
RSY[j][i]=0.2*(2*SY[j][i]+SY[j][i+1]+SY[j+1][i]+  SY[j+1][i+1])
ブロック境界Ｈ：
RSY[j][i]=0.2*(2*SY[j][i]+SY[j][i+1]+SY[j-1][i]+  SY[j-1][i+1])
【００１９】
続いて輪郭強調装置１４の動作を説明する。図４と図５を参照する。図４はこの考案による輪郭強調装置１４と列レジスター１６、１７の動作を表す説明図であり、図５は輪郭強調装置１４により処理されるピクセルデータを表す説明図である。ピクセルｙ５を非ブロック化して得たピクセルｙ５’を輪郭強調装置１４に入力する。この場合、輪郭強調装置１４はピクセルｙ５に隣接したピクセル、例えば図５におけるｙ１〜ｙ４とｙ６〜ｙ９など８つのピクセルを取得する。
【００２０】
図４によれば、輪郭検出モジュール１４１は新たなピクセルデータｙ７〜ｙ９と、非ブロック化装置１２に処理されたピクセルデータｙ５’を受信するとともに、列レジスター１６、１７からピクセルｙ１〜ｙ４とｙ６を取得する。図６を参照する。図６はピクセルｙ５’の輪郭強度を判断する図４の輪郭検出モジュール１４１の動作を表す。その結果は以下の通りである。
y5’’  =1/8*[4*y5’-(y1+y3+y7+y9)]
ここでは、前記ｙ５’’を図４の輪郭比較モジュール１４２に入力して輪郭値y_edgeに変換する。図７を参照する。図７は図４の輪郭比較モジュール１４２に使用される予定曲線を表す説明図である。予定曲線は輪郭強度ｙ５’’に対応する輪郭値y_edgeを求めるために利用される。
【００２１】
微小な雑音をも増幅することを防ぐため、この考案は曲線のデッドゾーンをｙ５’’が−１０〜１０である範囲と設定する。この区間では、輪郭値y_edgeは０であり、輪郭強調は行われない。ｙ５’’が６０より大きいまたは−６０より小さければ、ピクセルｙ５’と隣接ピクセルの輪郭差が大きいので、本来大きい輪郭差を更に拡大することを防ぐため、輪郭値y_edgeの上下限をそれぞれ５０と−５０とする。ｙ５’’が−１０〜−６０と１０〜６０の範囲内の輪郭値y_edgeは傾きが１である線型関係を呈する。もっとも、この考案に使用可能な曲線は図７に限らない。
【００２２】
続いて、図４の利得判断モジュール１４４は、非ブロック化処理前のピクセルｙ５が図１のブロック境界Ａ〜Ｈに位置するか否かを判断する。ブロック境界Ａ〜Ｈのいずれかに位置する場合は最後の利得値R_gainをgain*0.5に設定し、さもなければ最後の利得値R_gainをgainに設定する。なぜなら、ブロック境界Ａ〜Ｈに位置するピクセルの非ブロック化は既に完成されており、処理後のピクセルを更に強調することを防ぐため、ブロック境界Ａ〜Ｈに位置するピクセルの利得値gainに１より小さい倍数をかけ、ピクセル強調を他の領域にあるピクセルより緩やかにすることが望ましいからである。ここで倍数は０．５とされ、gainの設定値は０．４とされる。
【００２３】
最後に、図４の強調モジュール１４３はy_edgeとR_gainに基づき、非ブロック化装置１２から取得されたピクセルｙ５’に対して輪郭強調を実行し、その結果y_enhを得る。
【００２４】
図８と図９を参照する。図８と図９は非ブロック化装置１２、輪郭強調装置１４と列レジスター１６、１７の動作を表す説明図である。この考案による列レジスターは２列となる。列レジスター１６がｙ１、ｙ２、ｙ３…などのピクセルデータを保存し、列レジスター１７がｙ４、ｙ５、ｙ６…などのピクセルデータを保存しているとすれば、ｙ７、ｙ８、ｙ９…が非ブロック化装置１２と輪郭強調装置１４に入力されると、非ブロック化装置１２は列レジスター１６、１７内のピクセルデータにアクセスしてピクセルデータｙ７、ｙ８、ｙ９…を非ブロック化し、その結果ｙ７’、ｙ８’、ｙ９’…を輪郭強調装置１４に出力する。それに続いて、輪郭強調装置１４は列レジスター１６、１７内のピクセルにアクセスし、ピクセルデータｙ７、ｙ８、ｙ９…に基づいて非ブロック化装置１２から入力されたｙ４’、ｙ５’、ｙ６’…に対して輪郭強調を実行して、その結果ｙ４’’、ｙ５’’、ｙ６’’…を順次に出力する。図９によれば、非ブロック化装置１２と輪郭強調装置１４が列レジスター１６のデータにアクセスした後、列レジスター１６に保存されるピクセルデータｙ１、ｙ２、ｙ３…はピクセルデータｙ７、ｙ８、ｙ９…に上書きされ、それに代わってピクセルデータｚ７、ｚ８、ｚ９…は処理の対象となる。したがって、この考案は２列の列レジスター１６、１７のみで画像の非ブロック化と輪郭強調を実行することができる。
【００２５】
以上はこの考案に好ましい実施例であって、この考案の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この考案の精神の下においてなされ、この考案に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの考案の実用新案登録請求の範囲に属するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この考案は非ブロック化と輪郭強調を統合することにより、高圧縮比で圧縮された画像の品質を改善する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】８×８のブロックを表す説明図である。
【図２】この考案による画像プロセッサーを表す説明図である。
【図３】この考案による非ブロック化方法のフローチャートである。
【図４】この考案による輪郭強調装置と列レジスターの動作を表す説明図である。
【図５】輪郭強調装置に処理されるピクセルデータを表す説明図である。
【図６】図４の輪郭検出モジュールの動作を表す説明図である。
【図７】図４の輪郭比較モジュールに使用される予定曲線を表す説明図である。
【図８】非ブロック化装置、輪郭強調装置と列レジスターの動作を表す第一説明図である。
【図９】非ブロック化装置、輪郭強調装置と列レジスターの動作を表す第二説明図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０        画像プロセッサー
１２        非ブロック化装置
１４        輪郭強調装置
１６、１７  列レジスター
１２１      比較装置
１２２      補償装置
１４１      輪郭検出モジュール
１４２      輪郭比較モジュール
１４３      強調モジュール
１４４      利得判断モジュール
【図１】
0003126251.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003126251.tif 000009
【図８】
0003126251.tif 000010
【図９】
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